Трансформатор мит 4 своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024

Этот мастер-класс буден немного противоречив и вызовет не одно разрозненное мнение. Я хочу поделиться тем, как сделать из трансформатора микроволной печи мощный выпрямитель - блок питания, на необходимое мне напряжение.

Очень часто микроволновки выходят из строя и выбрасываются на помойку. У меня сломалась недавно ещё одна и я решил дать вторую жизнь её трансформатору.

Трансформатор там повышающий и обычно преобразует 220 В в высокое напряжение 2000-2500 В, необходимое для возбуждения магнетрона.

Я видел как много людей переделывают данные трансформаторы либо под аппарат для контактной сварки, либо аппарат для дуговой сварки. Но никогда не видел чтобы из него делали мощные блоки питания.

Ведь трансформатор очень мощный, порядка 900 Вт, а это не мало. Вообщем я покажу вам как перемотать трансформатор под необходимое для вас напряжение.

Разбираем трансформатор от микроволновой печи

Обычно трансформатор микроволновки содержит три обмотки. Самая многочисленная, намотанная самым тонким проводом - это повышающая, вторичная, на выходе у которой 2000-2500 В. Она нам не нужна, мы ее удалим. Вторая обмотка, более толстая, с меньшим количеством проволоки по сравнению с вторичкой - это сетевая обмотка на 220 В. Ещё, между этими двумя массивными обмотками, есть самая маленькая, которая состоит из нескольких витков провода. Это низковольтовая обмотка примерно на 6-15 В, выдающее напряжение на накал магнетрона.

Срезаем швы магнитопровода

Снимаем катушки

Расчет вторичной обмотки

Теперь нам необходимо рассчитать количество витков вторичной обмотки. Для этого нужно узнать коэффициент трансформации. Обычно, в таких трансформаторах он равен единице, следовательно один виток провода будет выдавать один вольт. Но это не всегда так и нужно это перепроверить.

Берем любой провод и наматываем 10 витков провода на сердечник. Затем собираем сердечник и зажимаем его струбциной, чтобы он не развалился. Обязательно через предохранитель подаем 220 В на первичную обмотку. А в это время замеряем напряжение на выходе 10 -ти витковой обмотки. В теории должно быть 10 В. Если нет, значит коэффициент трансформации не такой как обычно и вам нужно производить расчеты для вычисления напряжения для вашей обмотки. Все это не сложно, математика пятый класс.

У меня имеется в наличии два трансформатора. Один я буду делать на 500 В, другой на 36 В. Вы же можете сделать на любое другое напряжение.

Намотка катушки трансформатора на 500 В

Коэффициент трансформации у моего экземпляра один к одному. И чтобы намотать обмотку на 500 В мне нужно соответственно сделать 500 витков провода на катушке. Берем провод.

Конечно не такой, а смотанный на барабане. Прикидываем силу тока и объем катушки. Из этих значений выбираем диаметр провода.

Вот такое простенькое приспособление я собрал для намотки катушки. Сам сердечник из дерева, боковины из оргстекла. Закрепить его можно на дрель или шуруповерт.

Намотал, собрал, подключил. Замеряю выходное напряжение, почти попал - 513 В, что для меня приемлемо.

Трансформатор на 36 В

Обмотку на 36 В можно намотать и вручную, взяв соответствующий провод. Чтобы одеть и распрямить обмотку на сердечнике можно использовать такие клинья, смотрите фото.

После того как обмотка вся натянется, в образовавшиеся отверстия, после снятия клиньев положите плотно спрессованную бумагу. Это мой примитивный способ. Обмотку потом рекомендую пропитать эпоксидкой, иначе будет сильно гудеть.

Работа над ошибками

Я перемотал обмотку, чтобы сделать её более плотной и мощной. Для этого я намотал её двойным проводом, вместо одного толстого. В конце я их соединю.

После того как все обмотки закреплены, пришло время собрать сердечник трансформатора. Для этого закрепляем всю конструкцию струбциной и свариваем дуговой сваркой те же места что и были раньше. Делать толстый шов не нужно, все должно выглядеть как и было.

Я буду нагружать выпрямитель на 20 А, естественно диодный мост нужно установить на радиатор.

Так же, если вы будете использовать металлический корпус как и я, то не забудьте его заземлить.

О безопасности

Будьте осторожный при подключении трансформатора, никогда не торопитесь и все дважды проверяйте. Подключайте трансформатор только через предохранитель, чтобы избежать возможного замыкания цепи. Не дотрагивайтесь до токоведущих частей во время работы трансформатора.

Также при обработке металла обязательно будьте внимательны и используйте средства защиты органов зрения.

Cхема первого варианта регулятора позволяет регулировать мощность в нагрузке рассчитанной на сетевое напряжение 220В, от 5 до 97..99% номинальной мощности. КПД уст-ва не менее 98%.

Регулирующие элементы 2-а тиристора включенных последовательно нагрузке, изменение мощности происходит изменением угла открывания тиристоров. Изменение угла открывания тиристоров обеспечивается однопереходным транзистором V4. С1 соединен с эмиттером транзистора, заряжается через R2R3. Как только напряжение на конденсаторе достигнет определенного уровня, однопереходной транзистор откроется и через обмотки II и III трансформатора пройдет короткий импульс тока. Импульсы с обмоток II и III трансформатора откроют тиристор V5 или V6 в зависимости от фазы сетевого напряжения. Изменяя сопротивление R3 можно регулировать скорость зарядки С1 и следовательно угол открывания тиристоров и среднюю мощность в нагрузке.

Детали: КТ117 можно применит с буквами А и Б. Мостовой выпрямитель КЦ402 КЦ405 или 4-е диода Д226 Д310 Д311 Д7. Т1 — типа МИТ-4 МИТ-10 или можно сделать самостоятельно — ферритовое кольцо М2000НМ типоразмера К20*10*6. Все обмотки выполнены проводом ПЭВ-1 0,31 и содержат по 40 витков. Намотка ведется в три провода и равномерно распределена по всему кольцу. Тиристоры необходимо установить на радиаторы по 200кв см на каждый.

Уст-во может обеспечить регулировку нагрузкой до 2000Вт.

Недостаток этого регулятора в наличии коммутационных помех.

Вторая схема регулятора выполнена с использованием микросхемы К155ИЕ8. К155ИЕ8 — делитель частоты с переменным коэффициентом деления. При подачи на ее входы низкого или высокого уровня, можно изменять число импульсов на выходе, тем самым изменяя мощность выделяемую в нагрузке регулятора.

Тактовые импульсы с частотой 100Гц которые управляют работой счетчика формируются элементами D1.2D1.3 из пульсирующего напряжения диодного моста. Электронный ключ образован элементами V4V5, тиристором V6 и диодным мостом V7-V10. С3 необходим для обеспечения необходимой задержки при открывания тиристора в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Микросхемы и мощный ключ питаются от выпрямителя V1 со стабилизатором на V3.

Т1 выполнен на магнитопроводе Ш20*20. Первая обмотка содержит 2640 витков провода ПЭВ-2 0,11, вторая обмотка содержит 100 витков ПЭВ-2 0,25, обмотка III — 100 витков ПЭВ-2 0,15. V6 снабжен радиатором площадью 200кв см. Диоды V7-V10 установлены на отдельные радиаторы по 50кв см каждый. V3 установлен на радиатор площадью 10…20 кв см.

Подскажите пожалуйста, как правильно рассчитать трансформатор. Применил тиристоры на 120 А - схема работала, заменил на 160А - тиристоры горят даже при включении индуктивной нагрузки 1.5 кВт. Трансформаторы ставил МИТ-4В. (обмотки по 100 витков провод 0.1 на феррите). Если я правильно прочитал, возникает эффект шнурования тока, но как правильно подсчитать, какой нужен? Тиристоры ставил IXYS MCC 162-12.

Схема (по крайней мере, силовой части)?
Рабочая частота?
И (не постесняюсь признаться в неполной образованности) что понимается под эффектом шунтирования тока?
Вы уверены, что дело в управляющей цепи? IMHO, вряд ли.

Спец: И (не постесняюсь признаться в неполной образованности) что понимается под эффектом шунтирования тока?

Здесь автор прав, этот эффект называется именно так, только не "шунтирование", а "шнурование".

Выдержка из энциклопедии: ". В большинстве случаев переход от высокого сопротивления к низкому сопровождается шнурованием тока, т. е. уменьшением поперечного сечения токового канала."
В силовых тиристорах это "больной вопрос" и происходит когда сила тока управления мала для создания широкой объемной зоны токового канала за короткий промежуток времени. При этом пробивает управляющий переход тиристора.

А считать надо исходя из тока включения тиристора и коэффицента трансформации трансформатора. Феррит сердечника при этом не должен входить в насыщение.

Исправляюсь - прирепил схему выходного каскада и данные на тиристор. На транзистор подаю ШИМ 16 кГц

Всё равно остались вопросы:
1 - Чем питается нагрузка? Если постоянным током, то кто закрывает тиристор? Если переменным, то какая частота? Если 50 Гц, то зачем на входе 16 кГц, да ещё и ШИМ? Если в силовой цепи тоже 16 кГц, то начинает иметь значение такой параметр, как "предельная скорость нарастания напряжения в коммутируемой цепи", или dU/dT. Если она превышена, то через свою проходную ёмкость тиристор может открыть себя сам. Для подавления этого эффекта управляющий переход тиристора надо шунтировать резистором, причём достаточно низкоомным, а у Вас его нет. Соответственно приходится повышать мощность управляющего импульса.
2 - Если ШИМ идёт синхронно с частотой питания, то всё это может работать: путём дифференцирования трансформатором спада ШИМ-ипульса во вторичной обмотке создаётся короткий импульс управления, открывающий тиристор. Но в первичной-то импульс длинный, обмотка ему не препятствие, и ток может нарасти до величин, опасных для провода 0,1 мм. Поэтому нужен ограничительный резистор последовательно с обмоткой, которого у Вас тоже нет.

Тиристор питается ~380V. Вообще-то их шесть: Работают на 3-х фазный двигатель. ШИМ имелось ввиду-пачки импульсов для надежного открывания, если без пачек, то импульс с другого тиристора может навести "помеху" которая закроет его. Пачка позволяет снова его бустро открыть. (вроде так сделано в промышленных установках типа плавного пуска). Трансформаторы работают в импульсном режиме и сквозной ток через них не идет.Немного греются при длительной работе, но это не важно. Резисторы последовательно с обмотками ставил (30 ом) и на входе и на выходе и еще параллельно управляющему 1к. Результат тот же - выход из строя тиристора. Причем на лампу 100 Вт все работало прекрасно, а с двигателем - мгновенный отказ. Поменял тиристоры на советские 250А - габариты конечно больше, но все заработало даже на двигатель. Вся схема прежняя менял только тиристоры. Временно это спасает, но в чем же грабли?

Serjio: Тиристор питается ~380V.

Скорее питается двигатель, а тиристор коммутирует это питание.

А при такой схеме возможно одновременное отпирание противофазных тиристоров и как следствие выход их из строя, если коммутация тиристоров не синхронизирована с питающей сетью. Для этого обычно используют синхронизирующий трансформатор или специальные синхронизирующие обмотки. Если я правильно понял речь идет о 3ф 380в промышленной сети. В принципе нужен схематично тиристорный привод асинхронного двигателя, только нет необходимости в регулировке числа оборотов и особых режимах пуска и останова двигателя.

И по-конкретнее про используемые тиристоры, а то не очень понятно 120А, 160А, 250А, IXYS MCC 162-12. Лучше таблицей:
1.Тип тиристора
3. Макс доп обр. напряжение
2 Mакс. прямой ток
3. Ток упр. электрода Ig
4. Напр. упр. электрода Ug
5. Результат установки в схему (подробно)

Лечить больного на расстоянии, не имея достаточных исходных данных, то же самое, что гадать на кофейной гуще.

Выше в прикрепленном файле есть и схема и данные на тиристор. Одновременное открытие тиристоров не может привести к пробою т.к. они включены последовательно с обмоткой двигателя. Просто будут рывки и страшный звук от дергания.
1.тип - MCC162-12
2. напр. - 1200V
3. ток - 300A, кратковременно 10ms-3000A
5. Ugate - 2.5V
6. Igate - 150mA
7. два встречно-включенных тиристора последовательно с обмоткой двигателя (проверял на 1.5 кВт двигателе - импортные сгорели, отечественные работали даже на 55кВт движок). Снабберная цепочка параллельно тиристорам.
Все.

Тиристоры советские Т123-250

И всё же не пойму по бестолковости: что всё-таки регулируют в асинхронном 50-гц-двигателе тиристоры? Обороты изменением частоты? Но вроде бы 50 гц не регулируются. Обороты изменением напряжения? Но при этом в движке изменяется скольжение ротора, что тоже категорически не рекомендуется, поскольку он уподобляется трансформатору, нагруженному на КЗ. Точнее, это допускается в очень небольших пределах. Остаётся одно - тиристоры работают простыми выключателями. Если это так, то схему управления можно резко упростить - открывать ключи не импульсами ШИМ, а постоянным током, получаемым с маломощного 6-обмоточного транса, с диодными мостиками и конденсаторами для сглаживания выпрямленного.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Импульсный трансформатор – трансформатор, предназначенный для преобразования тока и напряжения импульсных сигналов с минимальным искажением исходной формы импульса на выходе. Рассмотрим особенности конструктивного устройства этой техники, область применения, выпускаемые разновидности и другие характеристики, связанные с данным оборудованием.

Конструкция и принцип работы

Импульсный трансформатор, по аналогии с другими идентичными устройствами, состоит из следующих элементов:

первичной и вторичной обмоток;
сердечника.

При подаче на входную катушку однополярных импульсов “е(t)” временной интервал между которыми довольно короткий, он вызывает возрастание индуктивности во время интервала t и , после чего наблюдается ее спад в интервале (Т-t_и). Благодаря разнице в количестве витков на катушках входа и выхода и импульсному характеру подачи тока, получается добиться высокого коэффициента трансформации с сокращением габаритных размеров устройства.

Одновременно решаются задачи измерения уровня и полярности токового импульса или характеристик по напряжению, согласования значения сопротивления аппарата, создающего сигналы, с потребляющим оборудованием, создание схем обратной связи и пр.,

Подключение импульсного трансформатора

Область применения

По большей части указанные трансформаторы применяются в импульсных устройствах:

Эти приборы используются в современном радиоэлектронном оборудовании, для источников питания импульсного типа, телевизорах, компьютерах и другой технике.

Ещё одна область использования устройств – в качестве защитных элементов при коротком замыкании в условиях холостого хода, чрезмерной нагрузке или избыточном нагреве.

Разновидности

В зависимости от конструктивных особенностей различают следующие разновидности импульсных трансформаторов:

стержневые;
броневые;
тороидальные, с намоткой провода на изолированный сердечник, не предполагающие применения катушек;
бронестержневые.

Поперечное сечение сердечника в большинстве устройств выполняется в форме круга или прямоугольника, по аналогии с силовыми аппаратами.

Основные характеристики устройств нанесены на корпус, поэтому из условного обозначения можно почерпнуть информацию об главных параметрах оборудования.

Стоимость трансформатора

Цена на единицу продукции может колебаться от 50 до 700 рублей и выше, в зависимости от характеристик устройства. При покупке учитывается производитель изделия и размер приобретаемой партии. Наиболее дешево обойдётся продукция китайского производства, массово представленная на рынке.

Импульсные трансформаторы – устройства, без которых невозможно представить современную бытовую технику и промышленное производство. Эти аппараты обладают рядом преимуществ, по сравнению с аналогичным оборудованием, но в некоторых случаях сопутствующие недостатки не позволяют их использовать.

Преимущества и недостатки

Использование импульсных трансформаторов объясняется следующими преимуществами:

высокими показателями выходной мощности;
небольшой массой и габаритными размерами;
высокой эффективностью, благодаря снижению энергетических потерь;
меньшей ценой при сопоставимых характеристиках;
высокой надёжностью по причине наличия схем защиты.

Малая масса достигается посредством возрастания частоты импульса. Это приводит к уменьшению объёма конденсаторов и простоте схемы выпрямления.

Возрастание коэффициента полезного действия обеспечивается, благодаря сокращению энергетических потерь.

Уменьшение габаритов связано со снижением количества использованных материалов. Это основная причина удешевления данной продукции. Ещё одно достоинство малых размеров – возможность применения устройства в малогабаритных электротехнических изделиях.

Недостатки связаны со сложностью в ремонте по причине отсутствия в схеме гальванической развязки наличии помех высокой частоты, в связи с особенностями конструкции и принципа действия устройства.

Чтобы предупредить влияние высокочастотных помех, нередко приходится прибегать к использованию специальных защитных средств, если применяется оборудование, для которого такие факторы нежелательны. В некоторых случаях, в связи с помехами, применение импульсных трансформаторов оказывается невозможным.

Порядок проверки исправности

Для проверки исправности импульсного трансформатора используется аналоговый или цифровой мультиметр. Цифровое устройство обладает преимуществами, благодаря удобству применения. Его не нужно дополнительно подстраивать, достаточно убедиться в наличии питания и целостности проводов подключения.

Аналоговый мультиметр настраивается следующим образом:

выбирается режим эксплуатации переключением в область минимальной величины сопротивления при измерении;
провода вставляются в контакты прибора и соприкасаются друг с другом;
специальной подстройкой стрелка выставляется на ноль;

Если совместить стрелку с нулём не получается, это говорит о проблемах с элементами питания, нуждающимися в замене.

Если трансформатор является составной частью некоторого аппарата, желательно отделить этот элемент от остальной конструкции, чтобы исключить воздействие сопутствующих помех при диагностике.

Проверка с помощью осцилографа:

Неисправность прибора может объясняться следующими проблемами:

повреждённым сердечником;
подгоревшими соединениями;
нарушением изоляции проводов, вызывающим короткое замыкание обмотки;
разрывом провода.

Кроме инструментальных измерений, необходимо обращать внимание на внешний вид аппарата. О неисправности может свидетельствовать подгоревшая обмотка, следы гари и соответствующий запах.

Процедура намотки

Если провод входной или выходной катушки не пригоден для дальнейшей эксплуатации, трансформатор можно перемотать. Для этого подбирается провод с двойной или тройной изоляцией, который необходимо намотать на сердечник.

Операция выполняется в следующем порядке:

наматывается провод первичной катушки, после предварительного припаивания входного контакта. Витки наматываются равномерно и плотно;
выходной конец провода припаивается в положенном месте;
наносится изоляция в несколько слоёв;
наматывается вторичная обмотка, с припаиванием входного и выходного концов.

Чтобы устройство работало нормально, провод наматывается равномерно, исключив узлы и перекручивания. Количество витков устанавливают, исходя из проведённого расчёта по характеристикам устройства.

Читайте также: